Расчёт веса двутавровой балки № 35к1

Что такое «двутавр»?

Для многих фирм сегодня первоочередной задачей стоит строительство надежных и недорогих домов, причем в сравнительно короткий срок. А эти задачи решают в большей степени используемые строительные материалы.

Двутавровая балка конкретно в России до недавнего времени применялась только в промышленной сфере, но сегодня становится все популярнее. Появление в последние годы новых видов двутавров позволило успешно задействовать их при строительстве обычных жилых домов.

А «двутавром» в строительстве называют деревянный или металлический профиль, который имеет сечение, похожее на букву «Н». Сам термин произошел от «тавр», что означает «рога быка».

На отечественном рынке сортамент двутавра пока небольшой, т.к. сам продукт еще малоизвестный и немногие производители его представляют. А вот за рубежом применяются достаточно интересные его виды, где сочетаются инженерная мысль и законы физики.

Деревянные

Большим спросом в области строительства пользуются деревянные балки. Они применяют при обустройстве полов, этажей, потолка. Этот элемент представлен в виде бруса, сечением которого выполнено в прямоугольной форме. Значение высоты достигает 140-250 мм, а ширина – 50-160 мм. Длина варьируется от 2 до 5 м.

Деревянные балки перекрытия размеры и иные технические характеристики можно узнать из данной статьи.

На фото-деревянная двутавровая балка:

Классифицировать брус можно по составу: клееный и цельный. Для получения применяют хвойную древесину, так как она обладает отличными показателями эластичности, и работают на изгиб

А это немаловажно для несущих горизонтальных элементов

Узнать какие могут быть недостатки домов из клееного бруса можно из данной статьи.

Все габариты деревянных балок определяются величиной нагрузки на будущее перекрытия, величиной пролета. Все эти параметры отмечены в ГОСТе 4981-87.

Двутавровая балка не обладает недостатками, так как в нее внедрена формула «дерево – OSB – дерево». Благодаря наличию двутаврового сечения удается достичь высоких показателей прочности. В результате деревянные балки могут сравниться с железобетонными и бетонными элементами. Большинство конструктивных преимуществ позволяют добиться деревянным балкам абсолютного лидерства и стать востребованным материалом в области современного строительства.

Брус размеры гост и иные характеристики можно узнать из данной статьи.

На видео – деревянная двутавровая балка:

Перед тем, как применять деревянные балки в строительстве, они проходят обработку антисептическими составами. Благодаря этому удается предохранить изделие от гниения, повреждения грызунами. Кроме этого, специальные составы позволяют повысить огнестойкость брусьев.

Строя дом из профилированного бруса, необходимо знать все его плюсы и минусы, а так же какие балки использовать в этом строительстве, обо всём можно прочесть в данной статье.

СТО АСЧМ 20-93 Балка нормальная

Балка широкополочная

Балка колонной

Балка узкополочная

Балка нормальная специальных размеров

Балка среднеполочная специальных размеров

Балка колонной специальных размеров

Сортамент двутавра по ГОСТ 8239-89

Балка это конструкция сплошного сечения, длина которой превышает размеры сечения. Балочные конструкции работают на изгиб. Горячекатанные балки применяют в конструкциях зданий, мостах, эстакадах и др. Наиболее рациональным является принимать сплошные сечения при пролетах до 20 м, свыше — сварные сечения.

Форма сечения балок является симметричный двутавр. Строительный сортамент в зависимости от нагрузки и пролета рекомендует применять балки двутаврового сечения и швелеры, прокатные и составные – сварные, на болтовых соединениях. Для профилей, рекомендованных сортаментом балок, прочность и устойчивость элементов сечения обеспечена. Исключением являются лишь гнутые профили. Общая устойчивость балки обеспечивается приваренным сверху настилом, который крепится по всей длине. Поэтому подбор сечения производят, используя уравнения прочности.

Сортамент балочного металлопроката — это перечень двутавров, выпускаемых металлургическими предприятиями Украины, в котором указывают размеры профиля, площадь поперечного сечения. Основными данными сортамента стальной балки являются размерные характеристики двутавровой балки: высота двутавра, толщина и ширина его отдельных элементов в соответствии с требованиями ГОСТов.

Сортамент двутавровых балок имеет различные типоразмеры двутавров и формы профилей (см. таблицы). Все балки разделяются на двутавры с параллельными гранями полок (нормальные, широкополые, колонные), двутавры с уклоном полок (обычные, специальные). Для унификации балки стальные имеют маркировку и номер, с помощью которого легко узнать по расчетным таблицам типоразмер двутавра и удельный вес.

Скачав сортамент двутавров можно сделать онлайн расчет веса балки зная общую длину и вес погонного метра двутавров. Перечисленные в справочнике данные являются справочными значениями, стандартизованы и занесены в ГОСТы:

1. ГОСТ 8239-89 «Двутавры стальные горячекатаные. Сортамент».
2. ГОСТ 19425-74 «Балки двутавровые и швеллеры стальные специальные. Сортамент».
3. ГОСТ 26020-83 «Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Сортамент».

В данных стандартах приведены размеры, площадь поперечного сече­ния и масса 1 м двутавра, а также допускаемые отклонения от номинальных размеров. В стандартах на профили (балки, двутавры), применяемые для изготовления раз­личных конструкций, кроме размеров площади поперечного се­чения и массы одного погонного метра, приведены также справоч­ные величины: момент сопротивления, момент инерции, радиус инерции и др.

Сортамент двутавров балочных изготавливается из углеродистой и низколегированной стали марок 3ПС-1, 3СП/ПС-5, 09Г2С-12. Размеры и вес должны соответствовать требованиям ГОСТ 8239-89. Двутавры бывают высотой 10 см, 12 см, 14 см, 16 см, 18 см, 19 см, 20 см, 24 см, 27 см, 30 см, 36 см, 45 см (см. таблицу). Допуски на отклонения линейных размеров балок от номинальных, отклонения формы и расположения поверхностей, а также шероховатости поверхности следует производить универсальными методами и средствами (рулетки по ГОСТ 7502, штангенциркули, линейки по ГОСТ 427 и ГОСТ 17435)

Перед тем, как купить двутавровую балку очень важно убедиться, чтобы прокат был качественный, имел очень малую погрешность от стандартных размеров

Классификация по точности размеров двутавров, веса 1м:

• высокой точности — А
• обычной точности — В.

В соответствии с сортаментом двутавры изготовляются длиной от 4 до 13 м:

• мерной длины (размер двутавра по длине — фиксированная величина);
• кратной мерной длины (например 6 метров и 12 метров двутавра в одной пачке);
• мерной длины с остатком до 5% массы партии;
• немерной длины.

Железобетонные

Эти элементы широко применяются в крупном строительстве зданий жилого или общественного назначения. Классификация балок осуществляется по определенным параметрам. Согласно виду и назначению сечения можно выделить следующие железобетонные элементы:

1. Фундаментные. Они задействуются при обустройстве оснований зданий промышленного или жилого назначения в областях с высокой сейсмической активностью. Такие балки могут иметь Т-образный профиль или трепецевидное сечение.
2. Строительные двухскатные балки. Их применяют для обустройства перекрытий кровли на зданий производственного и фермерского назначения. Они оснащены выступами для крепежа рельсов.
3. Прямоугольные элементы. Они необходимо, когда нужно осуществить перекрытия пролетов фасадов. Габариты железобетонных балок определяются с учетом их назначения. Здесь они могут принимать самые различные значения. Если речь идет о стропильной конструкции, то ее длина составляет 24 м, а вот рядовые элементы обладают длиной до 18 м. Все остальные параметры должны определяться по индивидуальным характеристикам. Габариты балок указаны в каталогах ГОСТа 20372-90.

Сколько бруса в кубе 150х150х6000 можно узнать из данной статьи.

На видео – испытание железобетонной двутавровой балки:

Все имеющиеся конструкции разделяют на сери. Также имеют место унифицированные каталоги ЖБИ, в которых имеются все разновидности, габариты блоков, ЖБ плит и балок. Такой литературой до настоящего времени пользуются, когда необходимо составить проект здания. Хотя в настоящее время не исключается ситуации, при которой инженеры узнают всю информацию о ЖБИ у современных поставщиков.

Сухой профилированный брус камерной сушки можно использовать именно в тех случаях описанных в данной статье.

Имеется несколько критериев, согласно которым ведется расчет железобетонных балок. Их габариты должны соответствовать следующим параметрам:

1. Значение высоты должно быть не меньше 55% от длины перекрываемого пролета.
2. Значение ширины определяется из пропорции 5:7 (ширина: высота).
3. Армирование элемента осуществляют с учетом такой схемы: 2 прутика снизу и сверху. Для обустройства каркаса используют стальные стержни, размер которых 12-14 мм.

Какой брус лучше использовать при строительстве, клееный или профилированный, можно узнать в данной статье.

Для более точного определения и восприятия указной информации, рассмотрим все параметры двутавровой балки в таблице, где указаны самые популярные ее размеры.

Таблица 1 – Размеры и вес двутавровой балки

Указанные размеры и вес двутавровой балки считаются необходимыми данными, которые производитель обязан указывать и предоставлять своему клиенту. Все указные величины зависят друг от друга, а также от типа стали, применяемой в ходе производства.

Для того, что бы узнать какое перекрытие нужно использовать в частном доме, необходимо прочесть данную статью.

Двутавровые балки – это очень важный элемент в области строительства. Для того чтобы разобраться с характеристиками изделия, необходимо знать, как расшифровывается обозначение изделия. Для этого нужно использовать специальную таблицу, которая регламентирована ГОСТом. Если все расчеты были произведены верно, то удается добиться прочной и надежной несущей способности конструкции.

Преимущества и недостатки

Применение двутавров обеспечивает следующие преимущества:

• оптимальная геометрия сечения позволяет обеспечить минимальный расход материала при максимальной несущей способности, что значительно облегчает конструкцию;
• для металлоконструкций изделии характерны длительный период эксплуатации и высокие прочностные характеристики;
• эксплуатационные характеристики четко определены соответствующими ГОСТами, что облегчает проектирование несущих металлоконструкций;
• конструктивные особенности горячекатаных изделии обеспечивают возможность их применения в металлоконструкциях повышенной сложности, работающих в экстремальных условиях;
• при равной несущей способности, удельный вес двутавра значительно меньше, чем удельный вес любого равнопрочного профиля.

На фоне таких достоинств, недостатки двутавров выглядят не убедительно:

• двутавровые балки плохо переносят скручивание;
• горячекатаный прокат имеет ограниченное количество габаритных размеров;
• сварные балки нередко нуждаются в дополнительном армировании;
• двутавры из конструкционных углеродистых сталей легко поддаются коррозии, что вынуждает прибегать к дополнительной обработке металлоконструкций.

Особенности конструкции двутаврового профиля

Двутавр – стандартная балка с сечением, по форме напоминающим букву «Н». Современное строительство мостовых конструкций, перекрытий, многоэтажных зданий или гидротехнических сооружений невозможно без использования профиля этого типа. Также его широко применяют в машиностроении. Двутавровые балки достаточно разнообразны в своем исполнении. В данной статье представлена информация о преимуществах профилей из разного материала, их размерах и модификациях. Данные, которые обязательно пригодятся в строительстве объектов гражданского и промышленного назначения.

Что такое швеллер: сортамент, характеристики, сферы применения (прочитать подробнее)
Так как двутавровые балки это строительный материал, который применяется в ответственных конструкциях, то и их изготовление осуществляется строго в соответствии с государственными стандартами.

Двутавровый профиль представляет собой разновидность сортового металлопроката, изготовленного из профильной стали высокого качества. Как правило, в производстве изделий используется сталь конструкционная без легирующих добавок или с их низким содержанием.

Двутавровые балки имеют различный вес и размерные характеристики. Для классификации профилей используется соответствующая нумерация и маркировка. Это облегчает процесс выбора материалов, учитывая особенности строящегося объекта и предполагаемые нагрузки на конструкцию.

Cложно недоооценить преимущества использования двутавровых профилей. Эти изделия, применяемые в разных сферах, отличаются устойчивостью к высоким нагрузкам, невосприимчивостью к внешним воздействиям. Они прочны, надежны, доступны. Радует и ценовая политика изделий. Стоимость конструкций, по сравнению с аналогами, отличается скромностью, что, несомненно, является плюсом.

Покупая двутавровые балки, обязательно следует обращать внимание на их номер, по нему можно узнать высоту профиля. В каркасном домостроении нашли широкое применение деревянные двутавровые балки, размеры которых также разнообразны

Использование профилей из этого материала позволяет уменьшить расходы при закладке фундамента, ускорить срок возведения конструкции, а также существенно уменьшить общий вес постройки. Применение двутавров из древесных пород исключает в дальнейшем проблемы, связанные с усадкой, сдвигами, усушкой строения. Изготовленная своими руками деревянная двутавровая балка позволяет избежать скрипа готового строения, шаткости и вибраций, присущих обыкновенным каркасным постройкам

В каркасном домостроении нашли широкое применение деревянные двутавровые балки, размеры которых также разнообразны. Использование профилей из этого материала позволяет уменьшить расходы при закладке фундамента, ускорить срок возведения конструкции, а также существенно уменьшить общий вес постройки. Применение двутавров из древесных пород исключает в дальнейшем проблемы, связанные с усадкой, сдвигами, усушкой строения. Изготовленная своими руками деревянная двутавровая балка позволяет избежать скрипа готового строения, шаткости и вибраций, присущих обыкновенным каркасным постройкам.

Обратите внимание! Балки из углеродистой стали рассчитаны на применение внутри помещения, где исключается воздействие неблагоприятных погодных условий. Для проведения наружных работ или при повышенных требованиях к прочности конструкции следует использовать балки из низколегированной стали.

Основные характерные особенности продукции

Если рассматривать профили балок в исторической перспективе, то стоит отметить тот факт, что использовать их начали еще со времен Средневековья. В те времена двутавры использовались в основном в военных целях, в частности, в оружейном искусстве.

Но сколько бы столетий не прошло, они до сих пор активно применяются, правда, немного сменив область своего применения, и в настоящее время используются, исключительно, в строительных целях.

Промышленность выпускает разнообразные виды и типы двутавров. В продаже можно встретить как сортамент двутавров балочных, так и сортамент двутавров колонных. Если судить об их прочностных или иных характеристиках, то, в большинстве случаев, они могут быть достаточно выигрышным вариантом при строительстве, заменяя балки квадратного типа.

Двутавровые перекрытия имеют очень большие запасы прочности, поэтому их можно без проблем использовать в качестве несущих конструкций зданий.

Продукция двутавров из металла, имеет два вида:

• сортамент широкополочных двутавров;
• сортамент двутавров, у которых есть уклон полочных граней (по-другому их еще называют мостовыми двутаврами);

Разные виды двутавров могут быть представлены и в разных размерах. Например, горячекатаные двутавры чаще всего встречаются с размерами от 4 до 12 метров по длине. А если брать другой вид, например, прокатную балку, то его длинна может быть гораздо больше и в некоторых случаях доходить до 19 метров.

Двутавры, которые имеют параллельные грани полок, разделяют на типы:

• нормальные – Б (например, балка 25Б1);
• широкополочные – Ш (например, балка 20Ш1, двутавр 25Ш1);;
• колонные – К (например, балка 25К1);.

Согласно стандарту балки данного вида должны быть высотой от 100 и до 1000 мм, с шириной полок от 55 и до 400 мм. Такие балки часто  используют при укреплении шахтных стволов и сооружении подвесных дорог.

Балки нормальные бывают десяти видов:

От 20Б; 25Б; 30Б; 35Б; 40Б; 45Б; 50Б; 55Б; 60Б; 70Б.

Балки широкополочные бывают двенадцати видов:

20Ш; 25Ш; 30Ш; 35Ш; 40Ш; 45Ш; 50Ш; 60Ш; 70Ш; 80Ш; 90Ш; 100Ш.

Балки колонные бывают пяти видов:

20К; 25К; 30К; 35К; 40К.

Наиболее популярными считаются горячекатаные стальные двутавры, имеющие уклон внутренних граней полок. Благодаря своей прочности и способности выдерживать большие нагрузки, их часто используют в роли перекрытий при строительстве зданий, при возведении мостов, а также многих других конструкций.

Параметры двутавровых балок

Двутавры с небольшим уклоном (от 6 до 12% по ГОСТу 8239-89) относят к обычным (например, двутавр 27):

10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 24; 27; 30; 33; 36; 40; 45; 50; 55; 60.

Двутавры специальные соответствуют  ГОСТу 19425-74 и обозначаются буквами М и С (например, двутавр 24М).

Балки с маркировкой М (уклон не более 12%) предназначаются для подвесных путей:

18М; 24М; 30М; 36М; 45М.

Балки с маркировкой С (уклон не более 16%) используются для армировки шахтных стволов:

14С; 20С; 20Са; 22С; 27С; 27Са; 36С.

Каждый производитель, который изготавливает данный вид продукции, имеет и свои специальные таблицы двутавров. Таблица сортамента двутавра содержит основные необходимые параметры продукции, такие как способ производства, толщина стенок, технические характеристики, вес, марка металла, из которого он изготовлен.

Виды

Двутавровые профили имеют разную высоту, ширину полки, уклон, толщину стенки. Их изготавливают горячекатаным или сварным способом. Все модификации этих металлоизделий соответствуют требованиям определенных ГОСТов и ТУ. В связи с этим различают:

• нормальные двутавровые профили, которые обозначают буквами Б или ДБ;
• широкополочные (имеют обозначение Ш или ДШ);
• колонные (обозначают К);
• дополнительную серию (имеет обозначение Д) ;
• специальную строительную (обозначается С, в том числе для автомобильной промышленности);
• мостовую или монорельсовую (обозначается М);
• узкую ( с обозначением У).

Исходя из такой квалификации, формируется цена двутавровой балки.

Виды двутавров

Современная промышленность представляет огромное многообразие двутавров. В зависимости от формы сечения их подразделяют на следующие категории:

1. Горячекатаный стальной двутавр ГОСТ 8239-89. Представляет собой Н-образный профиль, полки которого образует со стенкой угол 8-12 градусов. Наиболее часто употребляется как опорная кран-балка для тельферных линий.
2. Двутавры нормальные. Их сортамент полностью представлен в таблице ГОСТа 26020-83. От предыдущего типа профиля его отличает параллельность граней полок между собой. Это упрощает процесс изготовления с одной стороны, а с другой, хотя и незначительно, снижает сопротивляемость деформации профилем. В конструкторской документации его принято обозначать буквой «Б».
3. Двутавр широкополочный ГОСТ 26020-83. Ширина полок в данном профиле увеличена почти в 1,5 раза по сравнению с вышепредставленными видами двутаврого сортамента. Такое увеличение формы сечения положительно сказывается на прочности, жесткости и долговечности балки. В среднем она способна выдержать на 40% большей нагрузки по сравнению с нормальным двутавром. Маркируется буквой «Ш».
4. Колонные двутавры отличаются еще большей шириной полок. Толщина стенки также увеличена. Точные размеры двутавра приведены в ГОСТ 26020-83. Такая модификация позволяет повысить значение прочности почти на 100%. Употребляется в особо ответственных конструкциях. Обозначается буквой «К».

Помимо формы сечения сортамент прокатного профиля включает в себя различную номенклатуру материалов, из которых изготавливают двутавровые балки. Наиболее применяемыми из них являются:

• Углеродистые стали обыкновенного качества. Механические свойства и химический состав соответствуют ГОСТ 380-2005. По степени раскисления подразделяются на спокойные, кипящие и полуспокойные. Восемьдесят процентов рынка представлены именно этими сталями в силу их оптимального соотношения цены, технологических и прочностных характеристик.
• Строительные стали ГОСТ 27772-88. Отличаются более высокими требованиями по отношению к содержанию вредных примесей. Основной сортамент данных сталей представлен такими марками как С235, С245 и С255.
• Низколегированные прокатные стали. Полный список механических характеристик размещен в основной таблице ГОСТа 19281-89. Данные стальные сплавы дополнительно легированы марганцем, кремнием и алюминием, что делает их более устойчивыми по отношению к динамическим нагрузкам.
• Стали для мостостроения ГОСТ 4784-97. Еще более прочный сплав. Обладает повышенным сопротивлением к воздействию циклических нагрузок. Применяется в особо ответственных конструкциях.
• Алюминиевые сплавы ГОСТ 4784-97. Сюда входят различные их марки: Амг5, Д16 и прочие. Применяются в тех случаях, когда приоритетом для конструкции является легкость. Также сортамент двутавров из данного материала отличается более высокими эстетическими и коррозионностойкими свойствами.

Параметры

Как уже было указано ранее, на значение жесткости двутавра наибольшее влияние оказывает размер и форма сечения, которые характеризуются такими параметрами как:

• Высота и толщина стенки;
• Ширина и толщина полки;
• Момент сопротивления и момент инерции – величины, которые показывают сопротивляемость геометрии формы к деформации. Их значение можно найти в таблице справочника по весам материалов или другой технической литературе;
• Радиус скругления.

Величина данных параметров подбирается исходя из следующих технических условий:

• Расстояние между опорными концами;
• Тип нагрузки;
• Усилие на балку сконцентрировано в одной точке или распределено по ее поверхности;
• Значение нагрузки;
• Тип материала, из которого изготовлена балка.

Область применения

Главной отраслью потребления двутавра до сих пор остается строительство. В основном его применяют в качестве пролетных балок в промышленных и гражданских помещениях

Двутавр является важной частью арочных перекрытий, мостовых и козловых кранов

Также балка активно используется при строении мостов и в производстве некоторой специальной техники: экскаваторы, землекопы и прочие. В автомобилестроении двутавры применяются как элемент каркасов большегрузных машин – грузовиков. А также они служат опорной частью железнодорожных вагонов.